Kas ir Nanowires?
Nanovada pamatā ir plakans pusvadītāju materiālu substrāts, piemēram, silīcijs un germānijs. Nanovadi ir vienkārši ļoti niecīgi vadi. Tie sastāv no tādiem metāliem kā sudrabs, zelts vai dzelzs. Nanometru mēra kā telpisku mērījumu, kas ir apmēram 10–9 metri, un kurus galvenokārt izmanto nanotehnoloģijās nano mašīnu ražošanai. Mazo nanovadu izveido Nano daļiņas, kuru diametrs ir tik mazs kā nanometrs.
Īss apraksts par nanotehnoloģiju
Nanotehnoloģija tiek uzskatīta par vielas autoritāti aptuveni 1 līdz 100 nanometru izmēros, kur tikai viens no tās fenomeniem ļauj izmantot aprakstus. Nanotehnoloģija, kas ieskauj nemateriālu zinātni, inženierzinātnes un tehnoloģijas, ietver materiāla attēlošanu, mērīšanu, projektēšanu un manipulēšanu šajā garuma skalā. Nanotehnoloģiju dēļ datoru ātrums ir kļuvis lielāks nekā iepriekš, savukārt skaitļošanas vērtība ir samazinājusies.
Nanotehnoloģijām ir vairāki pielietojumi, piemēram, nanvadi, nanoelektronika, nanoboti, nanomateriāli, nanohondrijas utt. Tādējādi nanotehnoloģija attiecas uz attīstības aktu vai spēju pielikt pūles ar materiāliem vai vielām mērogā no 1 līdz 100 nanometriem. Šāda līmeņa ieviešanas spēja rada jaunu kompensāciju daudziem produktiem un lietojumiem, piemēram, pusvadītāju ražošanā, vielām zinātnē un medicīnā utt.
Elektronikas nanotehnoloģiju izmantošana
Nanotehnoloģija tehnoloģiju jomā palielina elektronisko ierīču iespējas, vienlaikus samazinot to svaru un enerģijas patēriņu.
- Uzlabo elektronisko ierīču displejus.
- Atmiņas mikroshēmu blīvuma palielināšana
- Integrētajās shēmās izmantoto tranzistoru lieluma samazināšana
Nanotehnoloģija var satvert atslēgu, lai radītu ērtāku kosmosa aizbēgšanu. Nanomateriālu attīstība padara iespējamu nebūtiskas saules enerģijas ierīces un stiepli kosmosa vinčai. Plaši samazinot nepieciešamo raķešu degvielas daudzumu, šie sasniegumi varētu samazināt orbītas un ceļojuma kosmosā izmaksas.
Nanovadu pamati
Būtībā nanovadu diametrs ir viens nanometrs, inženieris strādā ar 30 un 60 nanometriem.
Attēls sastāv no jonu stieņa stieņa, uz kura ir uzstādīts aizvars, diafragma, mērķis un detektors, kas ir caurules formā. Nanodievai ir nozīmīga loma kvantu datoru jomā, un nanoroboti ir ļoti niecīgas mašīnas, kas atkārtoti tiek plānotas konkrētai funkcijai vai uzdevumiem ar zināmu precizitāti ārpus skalas dimensijām. Izmantojot VLS metodi, ir sintezēts plašs elementāru, bināru un saliktu pusvadītāju nanovadu klāsts, un ir panākta salīdzinoši laba kontrole pār nanovadu diametru un diametra sadalījumu.
Nanovadu sintezēšanai ir divas galvenās pieejas: no augšas uz leju un no augšas uz augšu. No augšas uz leju ir sasniedzams, lai samazinātu lielu vielas gabalu līdz maziem gabaliņiem. No apakšas uz augšu pieeja sintezē nanovadu, apvienojot komponentu reklāmas atomus. Lielākajā daļā sintēzes metožu tiek izmantota augšupēja pieeja. Nanowire tranzistori, kas izgatavoti ar parastajām litogrāfijas ražošanas metodēm, var uzlabot veiktspēju elektroniskajos līmeņos.
Tehnoloģijā ir dažādi nanovadu veidi, tādi ir: metāla nanovadi, pusvadoši nanovadi, izolējoši vadi. Nanovadu struktūra ir ļoti vienkārša, izgatavota no dažādiem materiāliem.
Vienkārši silīcija nanovada tranzistori parādīti attēlā. Silīcija nanovadu tranzistors vienkāršo gan apstrādi, gan ļauj ierīces vieglāk ieslēgt un izslēgt.
Nanowire
60 nanometru platiem kanāliem ir daudz lielāka strāvas atšķirība starp ieslēgto un izslēgto stāvokli, nekā tas attiecas uz lielākiem atskaites kanāliem, kuru platums ir līdz 5 mikrometriem. Tas liek domāt, ka tad, kad kanāls tiek samazināts līdz nano režīmam, īpaši šauras proporcijas ievērojami samazina pašreizējo noplūdi, kas saistīta ar silīcija defektiem. Tā rezultātā tranzistori ir mazāk jutīgi pret elektronisko troksni kanālā, un tos var efektīvāk ieslēgt un izslēgt.
Nanovada īpašības:
- Mehāniskā īpašība:
Milzīgais graudu robežu daudzums beramajā materiālā ir izgatavots no nanodaļiņām, kas ļauj pagarināt graudu robežu slīdēšanu, kas nodrošina lielu elastību. Zemāk redzamais attēls sastāv no vārtu izolatora ierīces un pamatnes, kas iesaistītas nanovada mehāniskās īpašības darbībā.
- Magnētiskais īpašums:
Nanodaļiņu magnētiskajā īpašībā magnētiskās anizotropijas enerģija varētu būt tā miniatūra, ka magnetizācijas vektors termiski svārstās, to sauc par supermagnetismu. Šādos materiālos nav atmiņu un piespiešanas. Pieskaroties super magnētiskajām daļiņām, tiek zaudēta šī īpašība, sazinoties ar to, ka daļiņas tiek turētas attālumā. Neparasti elektroniskās un magnētiskās īpašības tiek noteiktas temperatūrā, kas nav nulles temperatūra, piemēram, metāla izolatora izmaiņas metāla oksīdos, kas nav Fermi šķidruma izteikti savstarpēji saistītu f-elektronu savienojuma veiktspēja, augstas Tc supravadītāja ierīces neraksturīgs simetrijas stāvoklis. Kombinējot daļiņas ar lielu anizotropijas enerģiju ar super magnētisko, var rasties jauna pastāvīgo magnētisko materiālu klase.
- Katalītiskā īpašība:
Lielās platības dēļ nanodaļiņām, kas izgatavotas no pārejas materiālu oksīda, piemīt motivējošas katalītiskās īpašības. Dažos īpašos gadījumos katalīzi var uzlabot un papildus specifiski, dekorējot šīs daļiņas ar zelta un platīna putekļu sūcēju.
- Optiskais īpašums:
Optiskajā īpašībā neaglomerētu nano daļiņu sadalījums polimērā tiek izmantots refrakcijas direktorijā. Turklāt ar šādu procedūru var izgatavot materiālu ar nelineārām optiskām vai vizuālām īpašībām. Zelta un Cd se nano daļiņas stiklā noved pie sarkanā vai oranžā krāsā, daļēji veicot nano praksi, un dažiem oksīda polimēra nano kompozitoriem fluorescences veiktspēja ir zila nobīde ar daļiņu izmēra samazināšanos. Faradejas rotācija ir viens no magneto optiskajiem efektiem, kas ārkārtīgi paredzēts Ferro šķidrumam.
Nanowires pielietojums:
- Nanowire ierīces var samontēt racionāli un paredzami, jo:
- Sintēzes laikā nanovadi var precīzi kontrolēt
- Ķīmiskais sastāvs
- Diametrs
- Garums
- Nanovadi izmanto hertostruktūrā, kas ir sadalīta kā aksiālā hetrostruktūra ex-Gap-GaAs, radiālā hetrostruktūra ex-SiGe un nano superlatticles.
- Nanovadi pārsvarā ir piemērojami tādos sensoros kā ph sensors un gāzes sensors.
- Izmanto nanofotonu un nanoprobu ražošanā ar augstu temperatūru un augstu lāzera tehnoloģiju.
- To paralēlajai montāžai pastāv uzticamas metodes.
Nanowires ir vislabāk definētā nanoskaļru veidojošo bloku klase, un šī precīza galveno mainīgo kontrole ir attiecīgi ļāvusi īstenot plašu ierīču un integrācijas stratēģiju klāstu.
Fotoattēlu kredīts:
